第十一章動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)教學(xué)內(nèi)容(參考版)
2024-10-28 13:59本頁(yè)面
【正文】 圖1115 大規(guī)模動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)工藝流程圖 細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器 提取 細(xì)胞 誘生劑 細(xì)胞 產(chǎn)品（腫瘤抗原） 純化 產(chǎn)品（干擾素） 純化 提取 產(chǎn)品（單克隆抗體） 濃縮純化 7 9 8 6 5 4 3 2 1 10 Thank you！ END 。 將 細(xì)胞植入營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基 ， 使細(xì)胞在培養(yǎng)基中增殖到覆蓋瓶壁表面 ， 用酶把細(xì)胞從瓶壁上消化下來(lái) ， 再 接種到若干培養(yǎng)瓶中進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng) ， 將培養(yǎng)所得的細(xì)胞 “ 種子 ”冷藏于液氮中 ， 從液氮中取出一部分細(xì)胞 “ 種子 ” 進(jìn)行解凍 、 復(fù)活培養(yǎng) ， 進(jìn)行 擴(kuò)大培養(yǎng) 以獲得足夠的細(xì)胞量 ， 將細(xì)胞接種于大規(guī)模生物反應(yīng)器中進(jìn)行 大規(guī)模培養(yǎng) ，按照產(chǎn)物的不同形式進(jìn)行 產(chǎn)物分離純化 。 說(shuō)說(shuō)灌注培養(yǎng)的優(yōu)越性 ？ 問(wèn)題 動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)工藝 大規(guī)模動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的工藝流程如圖 1115所示 。 如表 1112及圖 1114所示 ， 因此 ， 灌注培養(yǎng)已經(jīng)應(yīng)用于許多不同的培養(yǎng)系統(tǒng)中 ， 規(guī)模已達(dá)幾百升 。 灌注培養(yǎng)過(guò)程的特征如圖 1113所示 。 灌注培養(yǎng)時(shí)用新鮮的培養(yǎng)液進(jìn)行灌注 ， 可以確保上述目的的實(shí)現(xiàn) 。 灌注培養(yǎng)是把細(xì)胞接種后進(jìn)行培養(yǎng) ， 一方面連續(xù)向反應(yīng)器中注入新鮮的培養(yǎng)基 ， 同時(shí)又連續(xù)不斷地取出等量的培養(yǎng)液 ， 但是過(guò)程中 不取出細(xì)胞 ， 細(xì)胞仍留在反應(yīng)器內(nèi) ， 使細(xì)胞處于一種營(yíng)養(yǎng)不斷的狀態(tài) 。 由于連續(xù)式培養(yǎng)過(guò)程中連續(xù)不斷地收獲產(chǎn)物 ， 并能提高細(xì)胞密度 ， 在生產(chǎn)上已被應(yīng)用于培養(yǎng)非貼壁依賴性細(xì)胞 。 定義 連續(xù)式培養(yǎng) 連續(xù)式培養(yǎng)是指將細(xì)胞種子和培養(yǎng)液一起加入反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng) ，一方面新鮮的培養(yǎng)液不斷加入反應(yīng)器內(nèi) ， 另一方面又將反應(yīng)器液連續(xù)不斷地取出 ， 使反應(yīng)條件處于一種恒定狀態(tài) 。 無(wú)反饋控制流加包括定流量加和間斷流加等；有反饋控制流加一般是連續(xù)或間斷地測(cè)定系統(tǒng)中限制性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度 ， 并以此為控制指標(biāo)來(lái)調(diào)節(jié)流加速率或流加液中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度等 。 由于流加式培養(yǎng)能控制更多的環(huán)境參數(shù) （ ） ， 使得細(xì)胞生長(zhǎng)和產(chǎn)物生成容易維持在優(yōu)化狀態(tài) 。 流加式培養(yǎng)（ 補(bǔ)料分批式 ） 定義 流加式培養(yǎng)是指先將一定量的培養(yǎng)液裝入反應(yīng)器 ， 在適宜的條件下接種細(xì)胞 ， 進(jìn)行培養(yǎng) ， 使細(xì)胞不斷生長(zhǎng) ， 產(chǎn)物不斷形成 ， 而在此過(guò)程中隨著營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不斷消耗 ， 不斷地向系統(tǒng)中補(bǔ)充新的營(yíng)養(yǎng)成分 ， 使細(xì)胞進(jìn)一步生長(zhǎng)代謝 ， 直到整個(gè)培養(yǎng)結(jié)束后取出產(chǎn)物 。 0 時(shí)間 分批 圖 118 分批式培養(yǎng)過(guò)程的特征 營(yíng)養(yǎng)物 廢產(chǎn)物 PH、溫度、 DO 0 培養(yǎng)時(shí)間（ d） 細(xì)胞密度 圖 119分批式培養(yǎng)的生長(zhǎng)曲線 對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期 減速期 平穩(wěn)期 衰退期 延滯期 為什么說(shuō)采用分批式培養(yǎng)細(xì)胞效果不佳？ 問(wèn)題 細(xì)胞分批式培養(yǎng)的生長(zhǎng)曲線如圖 119所示 。 在細(xì)胞分批培養(yǎng)過(guò)程中 ， 不向培養(yǎng)系統(tǒng)補(bǔ)加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) ， 而只向培養(yǎng)基通入氧 ， 能夠控制的參數(shù)只有 PH、 溫度和通氣量 ， 因此細(xì)胞所處的生長(zhǎng)環(huán)境隨著營(yíng)養(yǎng)物的消耗和產(chǎn)物 、 副產(chǎn)物的積累時(shí)刻都在發(fā)生變化 ， 不能使細(xì)胞自始至終處于最優(yōu)的條件下 ， 因而分批培養(yǎng)并不是一種很好的培養(yǎng)方式 。 氣體交換 氧氣 回流 收獲 營(yíng)養(yǎng)液 泵 反應(yīng)塔 加熱器 PH 傳感器 T DO CO2 圖 117 生產(chǎn)用 CFIMMOTM流化床生物反應(yīng)器示意圖 無(wú)泡沫攪拌生物反應(yīng)器（ 了解 ） 表 1111流化床生物反應(yīng)器與其它方法培養(yǎng)達(dá)到的細(xì)胞比較 培養(yǎng)類型 細(xì)胞類型 細(xì)胞密度（個(gè) /ml） 流化床 雜交瘤 *108 貼壁依賴性細(xì)胞 *108 恒化器 雜交瘤 2*106 微載體攪拌釜 貼壁依賴性細(xì)胞 *1072*107 四、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù) 動(dòng)物細(xì)胞無(wú)論是貼壁培養(yǎng)或是懸浮培養(yǎng) ， 均可分為 分批式 、 流加式 、 半連續(xù)式 、連續(xù)式 等多種培養(yǎng)方式 。 由于流化床生物反應(yīng)器滿足了高密度細(xì)胞培養(yǎng) 、 使高產(chǎn)量細(xì)胞長(zhǎng)時(shí)間停留在所應(yīng)器中 、 優(yōu)化細(xì)胞生長(zhǎng)與產(chǎn)物合成的環(huán)境等細(xì)胞培養(yǎng)的要求 ， 流化床生物反應(yīng)器既可用于貼壁依賴性細(xì)胞的培養(yǎng) ， 又可用于非貼壁依賴性細(xì)胞的培養(yǎng) 。 培養(yǎng)液通過(guò)反應(yīng)器垂直向上循環(huán)流動(dòng)不斷提供給細(xì)胞必要的營(yíng)養(yǎng)成分 ， 使細(xì)胞得以在微粒中生長(zhǎng)；同時(shí) ， 不斷地加入新鮮的培養(yǎng)液 ， 并不斷地排除培養(yǎng)產(chǎn)物或代謝產(chǎn)物 。 生長(zhǎng)的細(xì)胞型 雜交瘤細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、肝癌細(xì)胞、結(jié)腸癌細(xì)胞、胚胎細(xì)胞、乳腺組織細(xì)胞、小鼠細(xì)胞、大鼠細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、垂體腫瘤細(xì)胞、CHO細(xì)胞、 BHK2細(xì)胞、肺細(xì)胞等 分泌的產(chǎn)物 IgG、 IgM、 IgA、干擾素、激素、尿激酶、蛋白質(zhì) C、病毒蛋白、乙型肝炎
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